1、高中物理选修31静电场重点题型专题试高中物理选修31静电场重点题型专题试 作者: 日期: 静电场重点题型复习题型一、利用电场线判断带电粒子运动情况1.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能2.如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子的重力,则在飞越该电场的过程中()A该粒子
2、带正电B该粒子的动能先增大,后减小C该粒子的电势能先减小,后增大D该粒子运动到无穷远处后,速率大小一定仍为v3.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( )Ac点场强大于b点场强Bc点电势高于b点电势 C若将一试电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点 D若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小4.如图所示,在竖直平面内,带等量同种电荷的小球A、B,带电荷量为-q(q0),质量都为m,小球可当作质点处理现固定B球,在B球正上方足够高的地方释放A球,则从释放A球开始到A球运动到最低点的过程中()A小球的动能不断增加 B小球的加速度不断减小 C小球的机械能
3、不断减小 D小球的电势能不断减小5.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为110-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则()AB点电势为零B电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线D电荷运动的轨迹可能是图中曲线题型二、电势差与电场力做功的关系1.如图,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等,一正电荷在等势面3上时的动能为20J,它运动到等势面1上时速度为0,令2=0,则该电荷的电势能EP=4J时,其动能大小为 A16 J B10 J C6 J D4 J2.图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等
4、势面,它们的电势分别为6V、4V和1.5V。一质子()从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断:质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV质子经过等势面c时的速率为2.25v质子经过等势面c时的速率为1.5v上述判断正确的是( )A. 和 B. 和 C. 和 D. 和3.如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点的动能分别为26eV和5eV当这一点电荷运动到某一位置,其电势
5、能变为-8eV时,它的动能应为()A8eV B13eV C20eV D34eV4.如图,光滑的绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点,设AB=BC=h,一质量为m、电荷量为 -q的空心小球从杆上A点从静止开始下落,滑到B点时的速度vB=,求:(1)小球滑到C点的速度vC;(2)A、C两点间的电势差UAC。5.在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷,在水平面上的N点,由静止释放质量为m,电荷量为-q的负检验电荷,该检验电荷经过P点时速度为v,图中=60,规定电场中P点的电势为零则在+Q形成的电场中() 6.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正
6、好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V一个质子从b点以v0的速度射出,速度方向与bc成45,一段时间后经过c点不计质子的重力下列判断正确的是()a点电势低于c点电势B场强的方向由b指向dC质子从b运动到c,电势能减小8eVD质子从b运动到c,所用的时间为7.在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点,相距为d,a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成60角,b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成45角,如图所示关于a、b两点场强大小及电势高低的关系的说法中正确的是()题型三、用运动合成与分解研究带电粒
7、子的运动1.如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:(1)电子穿过A板时的速度大小;(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;(3)P点到O点的距离。2.如图2所示,质量为m、带电量为+q的小球从距地面高度为h处以一定的初速度水平抛出,在距
8、抛出点水平距离为L处,有一竖直的绝缘板,板高。为使小球能从板上端开始沿着板滑到地面,可在小球运动的空间加一个水平向左的匀强电场。试问:(1)小球的初速度和所加匀强电场的场强E各多大?(2)设球与板间的动摩擦因数为则小球能到达地面,应满足的条件?3.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中()A它们运动的时间tQtPB它们运动的加速度aQaPC它们所带的电荷量之比qP:qQ=1:2D它们的动能增加量之比Ekp:EkQ=1:4题型四、电场力做
9、功与其他力做功引起的能量变化1.一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,受重力和电场力作用。若重力做功-3J,电场力做功1J,则小球( )A.重力势能增加3J B.电势能增加1J C.动能减少3J D.机械能增加1J题型五、静电场与力学综合计算1.如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为其中A不带电,B、C均带正电,且,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B、C间相距。现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度的匀加速直线运动,假定斜面足够长,求:(1)B物
10、块的带电量(2)A、B运动多长距离后开始分离2.如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0104N/C现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零已知带电体所带电荷q=8.010-5C,取g=10m/s2,求:(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少题型六、库仑定律与叠加电场题型七、电容的影响因素
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